沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料(ZIF-8)對染料廢水中剛果紅的吸附效果和特征分析研究.pdf

1、金屬有機(jī)骨架材料(Metal-Organic Frameworks，MOFs)因其具有許多優(yōu)良的特性，包括高比表面積、穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)，而引起人們廣泛研究興趣。沸石咪唑酯骨架結(jié)構(gòu)材料(ZIF-8)作為一種典型的MOFs材料，具有較高化學(xué)穩(wěn)定性的顯著特點，并在沸水、NaOH溶液、有機(jī)溶劑甚至高壓條件下都有很好的熱穩(wěn)定性，現(xiàn)在已被很多應(yīng)用領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。剛果紅染料廢水是典型的高濃度、高色度的有機(jī)廢水，直接采用傳統(tǒng)的生化和物化方法處理效果不佳。本

2、文利用沸石咪唑材料(ZIF-8)高效去除水體中剛果紅，在目前研究領(lǐng)域中尚屬首次，通過研究不同影響因素對吸附過程的影響以及研究吸附反應(yīng)過程機(jī)理，旨在解決染料廢水處理中的難題，為實際工程應(yīng)用提供理論依據(jù)。本論文以氯化鋅和二甲基咪唑為原料，以甲醇為溶劑，在一定條件下合成出沸石咪唑材料(ZIF-8)，通過對材料性質(zhì)進(jìn)行表征，如掃描電鏡(SEM)，X射線衍射(XRD)，傅式紅外光譜(FTIR)，比表面積及孔隙度分析等，并與之前研究報道合成的ZIF

3、-8材料進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)與之前合成的ZIF8材料結(jié)構(gòu)性質(zhì)基本一致。研究了不同條件下，ZIF-8材料對剛果紅染料吸附的影響，如混合時間、初始濃度、溫度、初始pH和鹽離子等條件，并與其他兩種傳統(tǒng)吸附材料（活性碳和沸石）對剛果紅吸附效果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)ZIF-8材料具有明顯的優(yōu)勢，為工業(yè)應(yīng)用提供了有力依據(jù)。
　　通過對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，擬合出適合該吸附過程的吸附等溫線方程和吸附動力學(xué)方程，發(fā)現(xiàn)該吸附過程更好符合二級動力方程，從而可以推斷其反

4、應(yīng)過程屬于化學(xué)吸附而非物理吸附;同時，Langmuir方程更加適用于該吸附過程，說明了吸附反應(yīng)屬于單層分子表面吸附過程，并推導(dǎo)出ZIF-8材料對剛果紅染料分子的最大吸附容量，在pH=7.8時，最大吸附量可達(dá)1250 mg g-1，在pH=4時，最大吸附量達(dá)到2000mg g-1，表明了該材料對剛果紅染料分子具有很強(qiáng)的吸附能力，在工業(yè)水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　利用材料吸附前后表征結(jié)果可以分析出，ZIF-8材料在吸附前后表面